OK, quindi i recenti progressi nelle batterie agli ioni di litio sono stati incoraggianti e anche molta fantascienza. Da un lato, hai batterie che raggiungono una maggiore densità di potenza sotto forma di pacchi da 4,0 Ah che non sono più grandi dei loro predecessori da 3,0 Ah. D’altra parte, ci sono opzioni di batteria agli ioni di litio che promettono prestazioni migliori, tempi di ricarica più rapidi, densità di potenza 10 volte superiore e persino la possibilità di preparare zuppa di pollo. A quanto pare, gli algoritmi potrebbero essere una chiave per sbloccare tempi di ricarica più rapidi e ridurre i costi di produzione. Qual’è il segreto? Continua a leggere
Migliori Batterie Agli Ioni Di Litio Più Di Voltaggio E Ampere
È importante stimare cosa sta effettivamente accadendo all’interno delle batterie agli ioni di litio, piuttosto che monitorare semplicemente la tensione e gli ampere (o la corrente). Per valutare la salute e il comportamento della batteria, i produttori in genere misurano la tensione e la corrente. Questo lascia molto a desiderare. In un certo senso, le batterie devono essere sovradimensionate per compensare le limitazioni nel monitoraggio e nella reazione alle condizioni presenti nella cella. Se riesci davvero a individuare le condizioni e ad agire di conseguenza, le batterie possono diventare più piccole e leggere e i tempi di ricarica possono essere notevolmente ridotti.
Ci sono molti incentivi per capire algoritmi predittivi per produrre migliori batterie agli ioni di litio. I ricercatori della Jacobs School of Engineering, UC San Diego, hanno ricevuto un milione di dollari dall’ARPA-E, un’agenzia federale che studia l’energia. Useranno la sovvenzione per sviluppare i loro algoritmi di stima e la tecnologia che guideranno. La quota della borsa di studio della UC San Diego è destinata al gruppo di ricerca del Dipartimento di ingegneria meccanica e aerospaziale della Jacobs School.
Quanto guadagno si può trovare con gli algoritmi? I ricercatori sembrano pensare che i costi possano essere ridotti del 25% e che i tempi di ricarica possano essere letteralmente dimezzati. Questa è un’ottima notizia per l’elettronica portatile e gli utensili elettrici. Tuttavia, l’industria automobilistica ha anche interesse a migliorare l’efficienza della batteria e ridurre i tempi di ricarica.
In Che Modo Gli Algoritmi Differiscono Dal Monitoraggio Di Tensione E Corrente
Le celle della batteria agli ioni di litio sono progettate in modo che gli ioni vogliano spostarsi dall’anodo al catodo, alimentando il dispositivo a cui è collegato nel processo. Per sapere se la batteria funziona correttamente, è importante sapere dove si trovano gli ioni nell’anodo. È difficile misurarlo anche con le apparecchiature più sofisticate.
È stato interessante vedere un esempio di previsione dell’algoritmo. È come cercare di determinare la carica delle particelle misurando la tensione sulla batteria. È simile alla persona che ritira i biglietti in un cinema cercando di capire quali posti stanno occupando gli avventori guardando la velocità con cui si muovono. In questa analogia, gli ioni sono clienti che si dirigono verso i sedili all’interno di ogni fila, che rappresentano le particelle.
Gli algoritmi di controllo e stima stimano la posizione delle particelle. Così ora il cinema (la nostra analogia) può essere riempito al massimo della sicurezza e dell’efficienza. Il modello mostra anche come cambia la salute della batteria nel tempo. Questo è l’equivalente di cui i sedili si stanno deteriorando e devono essere sostituiti.
I ricercatori potranno migliorare gli algoritmi e testarli su batterie reali utilizzando banchi di prova realizzati da Bosch e Cobasys. Valuteranno anche la distribuzione della carica all’interno della batteria. Quindi valuteranno il suo stato di salute. Infine, i ricercatori elaboreranno una strategia per trovare tassi ottimali di carica e scarica delle batterie.
